Повышение безопасности железнодорожных перевозок опасных грузов с учётом взаимодействия с другими видами транспорта и окружающей средой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.01, кандидат технических наук Мартынюк, Игорь Владимирович

• Мартынюк, Игорь Владимирович
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мартынюк, Игорь Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ.

1.1. Особенности обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте.

1.2. Системы информационной поддержки сбора и классификации нарушений безопасности движения.

1.3. Методологические подходы к оценке риска аварий и обеспечению безопасности сложных технических систем.

1.4. Сравнительный анализ понятийного аппарата формирующейся теории анализа риска в аспекте обеспечения «приемлемого уровня» безопасности железнодорожных перевозок.

1.5. Современные проблемы обеспечения безопасности транспортных процессов.

1.6. Выводы.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОЦЕНКИ РИСКОВ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ

ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ОГ.

2.1. Систематизация понятийного аппарата для обеспечения методологии оценки рисков возникновения транспортных происшествий при перевозке

2.1.1 .Научные основы определения основных количественных показателей риска.

2.1.2.Пути устранения противоречий, вкладываемых в понятие риск различными источниками.

2.2. Классификация показателей безопасности движения при перевозке ОГ.

2.3. Выводы.,.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СХЕМ РАСЧЕТА РИСКОВ И УЩЕРБОВ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ ПО СЕТИ, ТЕРРИТОРИЯМ И ОТДЕЛЬНЫМ МАРШРУТАМ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

3.1. Критерии сравнения оценок риска по различным маршрутам перевозки ОГ.

3.2. Разработка схем расчёта рисков при перевозке ОГ по сети, территории и отдельным маршрутам.

3.2.1. Оценка риска при перевозке ОГ по сети дорог.

3.2.2. Расчёт территориальных показателей риска перевозки ОГ.

3.2.3. Общие выражения для расчета рисков по маршруту перевозки ОГ.

3.2.4. Расчет функций ущерба.

3.2.4.1. Расчет ущерба железнодорожной технике (W^).

3.2.4.2. Расчет ущерба прилегающей инфраструктуре (W„ - застройке или станционным строениям).

3.2.4.3. Расчет ущерба автотранспорту и пассажирам на переезде (W„«(i)).

3.2.4.4. Расчет ущерба продуктопроводу (W^i)).

3.2.4.5. Расчет функции ущерба по причине сбоя газопровода.

3.2.4.6. Расчет функции ущерба по причине нарушения правил прохождения переезда автомобилистами (Wj(3)).

3.3. Разработка математической модели последствий пожара разлива нефтепродуктов для припортовой станции.

3.3.1. Постановка и решение задачи по зависимости площади разлива нефтепродуктов от времени.

3.3.1.1. Расчёт удельной скорости испарения ЛВЖ.

3.3.1.2. Скорость инфильтрации по ЛВЖ по экспериментальным данным.

3.3.2. Постановка и решение задачи для случая малого времени разлива

ЛВЖ (скорость инфильтрации меняется незначительно).

3.3.2.1. Общая постановка задачи.

3.3.2.2. Описание модели процесса с учетом пространственного расположения и особенностей ландшафта.

3.3.2.3. Проведение вариантных расчетов определения параметров разлива для различных скоростей истечения и типов поверхностей.

3.3.3. Постановка задачи для переменной скорости инфильтрации.

3.3.3.1 Вывод определяющих соотношений.

3.3.3.2 Алгоритм расчётов.

3.3.4. Иллюстрация возможностей программы "Spill Oil".

3.4. Выводы.

ГЛАВА 4. , ЭЛЕКТРОННЫЕ КАРТЫ ФОНОВОГО УРОВНЯ КОМПЛЕКСНОГО ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОГО РИСКА ВДОЛЬ ОСНОВНЫХ МАРШРУТОВ ДВИЖЕНИЯ СОСТАВОВ С ОПАСНЫМИ

ГРУЗАМИ ПО СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

4.1. Основные положения методологии оценки комплексного риска для компании ОАО «РЖД» от опасностей природного и техногенного характера и зонирования территорий по уровням комплексного риска при железнодорожных перевозках.

4.1.1. Общие принципы оценки риска Компании ОАО «РЖД» в части влияния опасных природных явлений и техногенных аварий на безопасность перевозочного процесса.

4.1.2. Методология перерасчета природных опасностей в природно-техногенные риски для Компании ОАО «РЖД».

4.1.2.1. Методика перерасчета сейсмических опасностей в природно-техногенные риски Компании ОАО «РЖД».

4.1.2.2. Методика перерасчета опасности шторма в риски для Компании ОАО «РЖД» в аспекте безопасности движения.

4.1.2.3. Методология перерасчета опасностей схода лавин, селей, смерчей в природные риски.

4.2. Формирование карты природно-техногенных рисков в перевозочном процессе Компании ОАО «РЖД».

4.3. Общие принципы оценки экономических рисков Компании ОАО «РЖД» в части влияния опасных природных явлений и техногенных аварий (по отношению к инфраструктуре, прилегающей к зоне опасного взаимовлияния). Комплексная оценка риска от ЧС для населения.

4.4. Формирование содержания карты комплексного риска.

4.5. Анализ исходных картографических данных по природным опасностям для железнодорожных линий.

4.5.1. Карта "Опасность селей".

4.5.2. Карта "Риск снежных лавин".

4.5.3. Карта "Опасность землетрясений".

4.5.4. Карта "Опасности сильных ветров ".

4.5.5. Карта "Гидрологические опасности".

4.6. Выводы.

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНОК РИСКА ПО РАЗЛИЧНЫМ МАРШРУТАМ ПЕРЕВОЗКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ.

5.1 Оценка рисков при перевозке нефтепродуктов по маршруту.

5.2 Анализ структуры, объёма и среды движения грузопотоков ВМ.

5.3 Результаты расчёта рисков при перевозках ВМ.

5.3.1 Расчет рисков перевозки ВМ по маршруту 1.1(1 Чапаевск -Кинель-Дема-Бердяуш- Михайловский завод-Дружинино-Свердловск-сорт (Первоуральск, Исеть, Качканар, Реж).

5.3.2 Расчет рисков перевозки ВМ по маршруту 3.2 Верхняя-Свердловск-сорт-Каменск-Уральский-Челябинск-сорт-Золотая Сопка-Карталы - Орск- Гай.

5.3.3 Расчет рисков перевозки ВМ по маршруту 4.1 Дзержинск- Горький-сорт.-Арзамас-Красный узел-Рузаевка-Сызрань -Кинель- Неприк- Тоцкая

Сорочинская-Оренбург - Саракташ - Медногорск - Сара - (Гай-Круторожино).

5.3.4 Расчет рисков перевозки ВМ по маршруту 6.3 Бийск -Алтайская -Искитим- Инская- Юрга- Анжерская -Ачинск2- Красноярск-вост- Заозерная-Тайшет-Азей-Залари- Черемхово- Ангарск-Иркутск-сорт-Ангасолка.

5.3.5 Расчет рисков перевозки ВМ по маршруту 4Д Бийск- Камень (ЗападноСибирская) - Костомукша- Товарная, Сала( Октябрьская).

5.4.Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение безопасности железнодорожных перевозок опасных грузов с учётом взаимодействия с другими видами транспорта и окружающей средой»

Железнодорожный транспорт Российской Федерации среди других видов транспорта сохранял лидирующее положение в 2006 году, как в общих объемах перевозок грузов, так и пассажиров. Доля железнодорожного транспорта в общей транспортной системе в грузообороте (без трубопроводного транспорта) составила свыше 80%, а по пассажирообороту - около 40%. Железные дороги продолжают играть решающую роль в выполнении перевозок важнейших грузов, обеспечивающих бесперебойное функционирование промышленного комплекса страны. В текущем году сохранялась тенденция роста общего объема перевозок грузов железнодорожным транспортом. Прирост грузооборота в 2006 году составил 4,3%, а прирост объема перевозок ОГ за этот же год возрос более чем на 6%.

Вместе с тем железная дорога при современной интенсивности движения является потенциальным источником возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) с большим числом пострадавших, наступлением неблагоприятных экологических и санитарно-гигиенических последствий. К основным факторам риска на федеральном железнодорожном транспорте относятся [1]:

- перевозки большого количества ОГ: до 2,5 тысяч наименований, которые составляют до 25% от общего объема перевозок и их масса за последние годы постоянно возрастает;

- перевозки особо опасных грузов: легковоспламеняющихся жидкостей и сжиженных газов, взрывчатых материалов (ВМ) и других веществ;

- перевозки основного объема радиоактивных и ядерных материалов, в том числе всего объема отработавшего ядерного топлива;

- присутствие значительного количества людей в зоне действия железных дорог;

- существенный износ основных производственных фондов (в 2005 году составил: верхнего строения пути-54,8%; электровозов-66%; тепловозов-74,4%; вагонов грузовых-62,4%; вагонов пассажирских-52,3%);

- уязвимость при совершении террористических актов;

- подверженность ЧС природного характера; наличие ■ многочисленных мест пересечений с магистралями автомобильного и трубопроводного транспорта.

Анализ причин и последствий наиболее крупных аварий и катастроф в России и за рубежом показывает, что сложные технические системы, представляющие несомненную опасность для людей и окружающей среды, в большинстве случаев создаются с использованием традиционных правил проектирования и простейших методов расчётов и испытаний. На сегодняшний день в отечественной и зарубежной практике нет окончательно сформировавшихся научных основ обеспечения безопасности подобных систем, людей и'окружающей среды по критериям риска и живучести в сильно повреждённых состояниях.

Актуальность разработки и внедрения методов повышения безопасности железнодорожных перевозок ОГ, технологических и организационных мероприятий, направленных на их снижение, обусловлена значительным износом основных производственных фондов, интенсификацией перевозочного процесса, прогрессирующим усложнением среды движения с точки зрения потенциальной опасности, а также изменениями условий работы железнодорожного транспорта, связанными с технологическим и t организационным реформированием отрасли.

На железнодорожном транспорте абсолютная безопасность является недостижимой как по человеческому фактору, так и по характеристикам надёжности имеющихся технических средств. Вероятностный характер отказов в этом сложнейшем комплексе в принципе не позволяет говорить о 100%-ной безопасности. Человеко-машинные системы железнодорожного транспорта имеют громадную протяжённость, когда зарождение физической причины опасного события и её неподконтрольное развитие и проявление разделены расстоянием. В этих системах заложены значительные потенциалы опасности: высокий удельный энергозапас в виде кинетической энергии движущихся составов и запасённой энергии (горения, взрыва) перевозимых ОГ, в том числе токсичных и химически агрессивных. Функционирование этого комплекса связано также с информационными потоками управляющего характера, подверженными сбоям.

Особенно проблематичным становится обеспечение требуемого уровня безопасности на текущем этапе, в условиях нарастающего износа основных фондов и исчерпания ресурса высокоответственных конструкций, машин, устройств и деталей. Данное обстоятельство подтверждается малой результативностью жёстких организационных мер в последние несколько лет, недостаточной эффективностью ежегодных миллиардных вложений в устройства безопасности. Существующая директивная и затратная система обеспечения безопасности движения представляется исчерпавшей свои возможности на перспективу, т.к. в её рамках поддержание и каждая новая ступень безопасности требуют всё более высоких удельных вложений сил и средств.

Между тем' в мировой науке и практике техногенной безопасности в течение уже нескольких десятилетий (после известной аварии на химическом заводе в г.Севезо, Италия, 1976г.) успешно разрабатывается новый подход на основе методологии приемлемого уровня риска возникновения опасных событий. В этом подходе безопасность рассматривается как социально-экономическая и количественная категория. Затраты на предупреждение чрезвычайных ситуаций сопоставляются с размерами предотвращённого ущерба. Количественные (критериальные) показатели безопасности природно-техногенных объектов могут быть определены физико-математическими и статистико-вероятностными методами оценки.

Для железнодорожного транспорта на конкретных участках среды движения в результате анализа риска возможно установить наиболее уязвимые по безопасности "точки" в технологии перевозочного процесса и в технических смысле будет наиболее эффективным.

Благодаря новой методологии техногенные риски в развитых странах мира за 10-15 лет были снижены на два порядка.

Весомый вклад в формирование теоретического и понятийного аппарата и разработку основ методологии оценки рисков в целом и от возникновения транспортных происшествий при железнодорожных перевозках опасных грузов, в частности, внесли учёные: В.А. Акимов, В.Н. Андросюк, А.Г. Базазьян, A.J1. Кармолин, А.В. Костров, А.Е. Красковский JI.H. Косарев, В.А Котляревский, В.Г. Козубенко, В.Г. Иноземцев, В.М. Лисенков, Н.А. Махутов, В.И. Медведев, Б.Л. Недорчук, A.M. Островский, Ю.В. Пузанов, В.М. Рудановский, И.С. Таубкин, М.А. Шахраманьян, Л.Э. Шейнкман и др. За рубежом развитие этого направления связывают с именами А.Е. Green, A.J. Bourne, R.E Barlow, H. Kumamoto, F.N. Proschan, EJ. Henly.

Отечественная наука развивала такой подход в рамках ГНТП "Безопасность" (головной разработчик - институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН), а в последнее время - также в рамках ФЦП "Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года" (госзаказчик -МЧС России). Ростовский государственный университет путей сообщения является головным исполнителем заданий Программы, которые были возложены на МПС России (указание МПС от 30.12.99 № 467пр-у).

Полученные по Программе в 2001-2002гг. первые результаты подтвердили возможности нового подхода. Например, выполненный в 2004 году с использованием новой методологии, анализ аварийности на железных дорогах только по причине отказов боковых рам и надрессорных балок тележек грузовых вагонов позволяет прогнозировать кратный рост потока опасных событий в среднесрочной перспективе с учётом остаточного ресурса и низкого темпа обновления данного вида литых деталей.

Основы для применения методологии анализа риска к оценке состояния безопасности перевозок на Российских железных дорогах заложены в начавшемся в 1992 году систематическом сборе статистических данных по авариям, крушениям, сходам, аварийным происшествиям, ДТП на переездах, состоянию пути и подвижного состава железных дорог, а также разработками статистической теории безопасности движения поездов [2]. Дополнительной базой послужили проекты нормативных документов [3], различные формулировки задачи снижения рисков при перевозке ОГ, предложения по решению отдельных вопросов этой проблемы [4-5]. Результаты работы [2] тем не менее не решают вопрос о доведении теоретических оценок риска до количественных, а проект документа [3] на момент опубликования (1997г.) приведенные в, [4-5], не в полной мере учитывали экономические интересы железных дорог, в плане сохранения и расширения круга грузоотправителей. В них теоретическое снижение риска получалось посредством переадресации небольших отправок ОГ на отдельных участках перевозки с использованием грузового автотранспорта.

Методология анализа риска при железнодорожных перевозках развивалась далее в работах по прогнозируемым показателям рисков [6-7], работах по сравнению фактического уровня риска с нормируемым [8]. Подходы, развитые в последних трёх работах, требовали значительного объема информации за значительный промежуток времени, поэтому конкретные оценки рисков не были получены авторами из-за недостатка уже накопленной информации.

В работах [9,10] была предпринята попытка оценить риски перевозок ОГ по выбранным маршрутам. Однако анализ приведенного математического аппарата показывает, что автор понимает риск как максимальный ущерб, без учета вероятности возникновения ЧС, что является отклонением от принятого понимания риска, включающего в себя как риск возникновения негативного события, так и степень ожидаемого ущерба [1,2]. Поэтому предложенный метод годится только для относительной оценки рисков на маршрутах движения, пролегающих по одной территории, для которой риск возникновения опасного события можно считать в первом приближении (по фактическим данным, без учета соотношения балльности пути и влияния балльности пути на риск) одинаковым для различных маршрутов. Далее методология оценки рисков развивалась в направлении оценок частных показателей рисков территориальных (по отдельным железным дорогам, участкам дорог), в отдельных видах движения, для различных видов грузов [11]. В работе [12] получены оценки рисков на период 2000 г. для различных железных дорог и представлена методика оценки риска возникновения ЧС при перевозках ОГ для участка.

Необходимо отметить, что направление работ [11-14] является наиболее перспективным в плане получения конкретных результатов. Использование методов, представленных в этих работах, требует относительно небольшого объема информации, что позволило автору получить практический опыт оценивания рисков и продвинуться в направлении оценки рисков для маршрутов движения. В связи с этим они вошли в источники разработки методологии, представленной в данной диссертационной работе. С учетом вышеизложенного определены объект, предмет, цели и задачи исследования.

Объектом исследования являются железнодорожные перевозки ОГ с учётом их взаимодействия с автомобильным, трубопроводным транспортом и окружающей средой на маршрутах движения составов и в зоне действия припортовых железнодорожных станций.

Предметом исследования является обеспечение безопасности перевозок ОГ на основе снижения рисков и смягчения последствий от возникновения транспортных происшествий на маршрутах следования составов, в условиях их взаимодействия с другими видами транспорта и окружающей средой.

Целью исследования является разработка и обоснование технологических мероприятий по организации перевозки ОГ, направленных на снижение ущербов от возникновения вероятных транспортных происшествий на маршрутах следования составов с ОГ и в крупных железнодорожных узлах, повышение безопасности железнодорожных перевозок ОГ во взаимодействии с другими видами,транспорта и окружающей средой.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

- разработана методология оценки рисков возникновения транспортных происшествий и экономических ущербов от них для железнодорожного транспорта и конкретных маршрутов перевозки ОГ;

- разработана математическая модель для припортовой станции массовой переработки нефтеналивных грузов и её программная реализация, позволяющая получать вариантные расчёты последствий в динамике развития возможных сценариев при пожарах разлива. Решена задача по определению массы и площади пожаровзрывоопасного пятна разлива легко воспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) при постоянных и переменных скоростях инфильтрации в различные подстилающие поверхности рабочих зон станционной территории;

- разработан новый подход и выполнена комплексная оценка рисков от воздействия природных (сейсмологические, штормы и смерчи, лавины и сели) и техногенных факторов опасности на возникновение крушений по сети железных дорог;

- впервые, с учётом взаимодействия с другими видами транспорта (автомобильный, трубопроводный), определены наиболее интенсивные направления и выполнена оценка рисков возникновения транспортных происшествий (крушения, аварии) и ущербов от них при перевозке нефтепродуктов и ВМ.

Практическая ценность работы заключается в получении количественных оценок природно-техногенных рисков и ущербов от возникновения транспортных происшествий с ОГ для сети путей сообщения, позволяющих при управлении перевозками ОГ сформировать наиболее безопасные маршруты следования поездов, а также выработать рекомендации по совершенствованию технологической работы транспортных узлов с целью снижения рисков от транзитного проследования составов с нефтепродуктами и вагонов с ВМ.

Разработанная модель и программное обеспечение для определения последствий, в динамике развития пожара нефтепродуктов, для инфраструктуры припортовой железнодорожной станции, персонала, населения, прилегающих жилых и производственных объектов позволяет в дальнейшем принять рациональные меры оперативного реагирования и снизить ущербы окружающей среде при ликвидации последствий конкретной ЧС.

Реализация и внедрение результатов работы. Разработанная методология и результаты оценки рисков возникновения ЧС на железнодорожном транспорте использованы в системе МЧС России при подготовке программных средств, с целью оценки индивидуального, социального и экономического рисков и построения карт комплексного риска для территорий Российской Федерации от ЧС природного и техногенного характера.

Программное обеспечение "Spill Oil", моделирующее последствия при пожаре разлива нефтепродуктов на территории припортовой станции Туапсе, установлено на рабочем месте ревизора по опасным грузам Северо-Кавказской железной дороги и внедрено в опытную эксплуатацию.

Положения диссертации по повышению безопасности при перевозке нефтепродуктов и ВМ включены в рекомендации по уточнению маршрутов пропуска транзитных вагонов с ОГ в обход Московского железнодорожного узла (Указание МПС РФ от 25.08.97г. № Г-1036у), которые поддержаны и используются Департаментом безопасности движения ОАО «Российские железные дороги».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Шестой Международной научно-практической конференции «Информационные технологии на железнодорожном транспорте» (Сочи, 2001 г.), на Шестой Всероссийской научно-практической конференции МЧС России «Управление рисками чрезвычайных ситуаций» (Москва, 2001 г.), научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов» (Москва, 2002, 2003, 2005, 2006 гг.), на Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2006» (Ростов-на-Дону, 2006 г.), на Пятой Юбилейной Международной научно-практической конференции «ТелекомТранс-2007» (Сочи, 2007 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. О разработке компьютерных карт потенциальных опасностей и последствий аварийных ситуаций при перевозке опасных грузов с использованием геоинформационных технологий / Даниленко В.Ф., Мартынюк И.В., Попов О.Н. и др. // Сб. докладов Шестой Международной науч.-практ. конф. «Информационные технологии на железнодорожном транспорте». -Ростов н/Д: РГУПС, 2001. - С. 156-161.

2. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. О разработке принципов и методов оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте // Труды Третьей науч.-практ. конф. «Безопасность движения поездов». - М., 2002. - С. II-21.

3. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. Результаты применения методологии оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте // Труды Третьей науч.-практ. конф. «Безопасность движения поездов». - М., 2002. - С. II-20.

4. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. О разработке принципов и методов оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте. - М., Информ. бюл. ФЦП «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2005 года», 2002. - № 1-2, - С. 8-16.

5. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. Снижение рисков чрезвычайных ситуаций техногенного характера - стратегическое научно-техническое направление на железнодорожном транспорте // Сб. докладов 8-й Всерос. науч.-практ. конф. МЧС России. -М., 2003. - С. 63-82.

6. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. О работах по обоснованию условий выбора оптимальных маршрутов перевозок опасных грузов на основе оценки рисков возникновения аварийных ситуаций и ущербов от них по различным направлениям железных дорог // Труды Шестой научн.-практич. конф. «Безопасность движения поездов». - М., 2005. - С. 1-18.

7. Мартынюк И.В. Выбор критериев сравнения оценок риска по различным маршрутам перевозки опасных грузов // Сб. науч. трудов молодых учёных, аспирантов и докторантов «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта». - Ростов н/Д: РГУПС. - 2005. - С. 64-66.

8. Мартынюк И.В. Разработка электронных карт комплексного природно-техногенного риска вдоль основных маршрутов движения составов с опасными грузами по сети железных дорог // Сб. науч. трудов молодых учёных, аспирантов и докторантов «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта». - Ростов н/Д: РГУПС. - 2005. - С. 67-70.

9. Гуда А.Н., Мартынюк И.В. Оптимизация управления рисками возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте // Тр. всерос. науч.-практ. конф. «Транспорт-2006». Ч. 3. - Ростов н/Д: РГУПС. -2006. -С. 296-297.

10. Мартынюк И.В. О разработке принципов и методов прогнозной оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте // Наука и техника транспорта, 2006. - №4. - С. 52-58.

11. Мартынюк И.В. Выбор оптимальных маршрутов перевозок опасных грузов по результатам оценки рисков возникновения нарушений безопасности движения и ущербов от них // Вестник РГУПС. - Ростов н/Д: 2006. - №3. - С. 103-106.

12. Мартынюк И.В., Попов О.Н. О проблемных вопросах технического регулирования на железнодорожном транспорте // Труды Седьмой науч.-практ. конф. «Безопасность движения поездов» (дополнение). - М., 2006. - С. 2-3.

13. Мартынюк И.В., Попов О.Н. Об особенностях применения стандартов организации СТО ОАО «РЖД» серии «Безопасность железнодорожных перевозок» // Труды Седьмой научн.-практич. конф. «Безопасность движения поездов» (дополнение). - М., 2006. - С. 2.

14. Веремеенко Б.А., Гуда А.Н., Мартынюк И.В. Геоинформационные технологии в сфере защиты окружающей среды на железнодорожном транспорте // Аннотации докл. Пятой Юбил. Междун. науч.-практич. конф. «ТелекомТранс-2007». - Ростов н/Д: РГУПС, 2007. - С. 23-25.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОЦЕССОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Заключение диссертации по теме «Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте», Мартынюк, Игорь Владимирович

5.4. Выводы

5.4.1. В результате анализа маршрутов перевозок нефтепродуктов в I (енгральном и Южном регионах управления выявлено 4 наиболее напряженных маршрута. Риск ущерба для проверенных маршрутов перевозки нефтепродуктов составил порядка 18 000-20 000 руб. в год, причем основной вклад в это значение привносит риск ущерба железнодорожной технике. В данном случае риск ущерба следует признать малозначимым. Вклад в риск (ущерб) небольших населенных пунктов с невысокой (до 6 000 чел./кв. км) плотностью населения на прилежащих к железной дороге территориях следует признать незначительным, а организацию обходов для них -нецелесообразным, при отсутствии других факторов (наличие потенциально опасного производства и объектов селитебной инфраструктуры в черте города на прилежащей к путям территории, в частности в полосе отвода железных дорог).

К таким железнодорожным узлам проследования составов с нефтепродуктами, по результатам анализа приказа Г-1036у «О перевозке опасных грузов» от 25.08.97 г, содержанием которого было организация обходов вокруг одноименных городов, относятся Ковров, Киров, Арзамас, Лиски, Кочетовка и Оскол [75].

5.4.2. В результате анализа маршрутов перевозки ВМ по Центральному и Южному ЦУПР выявлен 61 маршрут и выделено 7 наиболее насыщенных направлений движения.

При этом определились 3 основные станции исходной отправки ВМ и около 18 основных станций грузополучателей, расположенные в рассматриваемых регионах.

В результате анализа маршрутов перевозки ВМ в зоне действия Северного и Восточного ЦУПР выявлено около 200 маршрутов и выделено 6 наиболее насыщенных направлений движения.

При этом определились 9 основных станций исходной отправки ВМ и около 40 основных станций грузополучателей, расположенные в рассматриваемых регионах.

5.4.3. Установлено, что основной вклад в риск социального ущерба вносит проезд через крупные населенные пункты с большой плотностью населения. Например, проезд через г. Ростов-на-Дону составляет около 30% вклада в суммарный рис,к по маршруту [75]. При перевозке ВМ по маршрутам, проходящим через Большое Московское окружное кольцо, риск ущерба уменьшается на порядок по сравнению с вариантом маршрута, проходящим по территории г. Москва.

По результатам расчета рисков по выбранным маршрутам, можно заключить, что значительную долю риска при перевозке по основным направлениям ВМ привносит движение транзитных поездов через крупные промышленные центры: Екатеринбург, Самара Челябинск, Красноярск, Уфа, Омск, Новосибирск, Иркутск.

По своему составу, главной составляющей риска является риск социального ущерба (до 80%).

Сопоставление вклада этих населенных пунктов с общим уровнем риска позволяет сделать вывод, что при наличии обходов вокруг названных городов, их использование снизит общий уровень риска при перевозке ВМ на 40-60%.

5.4.4. Анализ картографической информации позволил определить недостатки действующего приказа № Г-1036у «О перевозке опасных грузов» от 25.08.1997 г., поскольку были выявлены железнодорожные узлы при городах Красноярск, Новосибирск, Иркутск, Свердловск (при следовании вагонов от станции Верхняя) для которых обходы, упомянутые в приказе, в действительности не снижают риски (ущербы) при проследовании составов, включающих вагоны с ВМ.

1. Существующая директивная и затратная система обеспечения «абсолютной» безопасности движения поездов в условиях рыночной экономики, новых стратегических целей развития ОАО «РЖД», последних изменений в нормативно-законодательной базе регулирования безопасности практически исчерпала свои возможности на дальнейшую перспективу. Сохранение стабильного положения и последующее обеспечение гарантированного уровня безопасности движения при перевозках ОГ должно базироваться на концепции «приемлемого» риска. Эффективность технических, организационных и технологических мероприятий по снижению рисков возникновения транспортных происшествий необходимо сопоставлять в единой шкале «затраты - предотвращённый социально-экономический ущерб».

2. По имеющейся статистической информации о крушениях и авариях поездов установлено, что реально возможно оценить только соответствие показателей состояния безопасности движения поездов экспоненциальному или пуассоновскому закону распределения с постоянной и переменной интенсивностью событий. Предложено в качестве вспомогательной задачи рассматривать статистическую модель безопасности движения поездов на ограниченном отрезке времени (год), как стационарный пуассоновский поток событий.

3. Рассмотрены особенности критериального сравнения рисков при различных вариантах действий по уменьшению риска возникновения самого аварийного события при перевозке ВМ (действующие правила перевозки ВМ) и ожидаемого ущерба социальной составляющей и инфраструктуре (технология выбора маршрутов перевозки). Показано, что меры защиты и предупреждения по гарантированному снижению интенсивности аварийных событий до допустимых значений должны выбираться с тройным запасом. Предложено проводить сравнение рисков по критерию математического ожидания ущерба.

Разработана методология и алгоритмы расчёта рисков при перевозке ОГ по сети, территориям (отдельным железным дорогам) и маршрутам следования составов с учётом взаимодействия с другими видами транспорта и окружающей средой.

4. Предложена и верифицирована математическая модель динамики развития последствий пожара при аварийных разливах нефтепродуктов (бензин, сырая нефть, дизельное топливо) на территории припортовой железнодорожной станции.

В рамках модели предложено оригинальное решение задачи по определению объема ЛВЖ при переменной скорости инфильтрации в различные подстилающие поверхности станционной территории.

Рациональность в выборе решения по ликвидации пожара при разливе нефтепродуктов на станции, связанного с ограниченным временем для анализа большого объёма сопутствующей информации (местоположение источника возгорания, подвижной состав на соседних путях, прилегающие производственные объекты и жилая застройка, их населённость и пожарные характеристики,, тактико-технические данные пожарных поездов, пути эвакуации и т.д.), может быть достигнута в рамках реализации разработанной программы «Spill Oil». Данные прогноза позволят снизить негативное воздействие на окружающую среду (загрязнение воздуха и почвы) припортовой станции за счёт более оперативного реагирования на развитие аварийной ситуации.

5. Разработана методология и выполнена оценка природно-техногенных рисков возникновения крушений поездов с ОГ для сети железных дорог Российской Федерации. Выявлено, что величина техногенного риска превышает на один-три порядка (от 10 до 1000 раз) природные риски примерно на 95 % протяжённости главных направлений.

6. По результатам оценок риска более чем 250 маршрутов перевозки нефтепродуктов и ВМ по сети железных дорог Российской Федерации и приказа МПС России от 25.08.97 г. № Г-1036у «О перевозке опасных грузов» выявлены крупные железнодорожные узлы, для которых обходы, упомянутые в приказе, в действительности не снижают риски проследования составов с ВМ по показателям ожидаемого социально-экономического ущерба.

При перевозке ВМ в Южном и Центральном Центрах управления перевозками (ЦУПР) к таким узлам относятся: Ковров, Киров, Арзамас, Лиски, Кочетовка и Оскол.

При перевозке ВМ в Северном и Восточном ЦУПР - это Красноярск, Новосибирск, Иркутск, Свердловск (при следовании вагонов от станции Верхняя).

Обнаружено, что по своему составу, главной составляющей риска на маршрутах следования транзитных поездов, включающих вагоны с ВМ является риск социального ущерба (до 80%).

7. Для снижения рисков проследования составов с рассмотренными ОГ сформированы предложения по корректировке упомянутого приказа: по Свердловскому узлу: рассмотреть вопрос достройки железнодорожной ветки (около 12 км) Исеть - Хрустальная, что позволит исключить следование вагонов с ВМ от станции Верхняя по селитебной территории Екатеринбурга;

- по Новосибирскому узлу: в отношении поездов с ВМ, идущих из Бийска, необходимо рассмотреть возможность развития инфраструктуры железнодорожных путей на ключевых станциях проследования составов с отклонением маршрутов на Среднесибирскую - Карасук III - Татарскую и возвратом на главный ход участка Новосибирск- Омск;

- по Иркутскому узлу: рассмотреть вопрос реконструкции и использовании ветки уже существующего объезда Батарейная-Гончарово с полным исключением проезда транзитных поездов с ВМ по территории г. Иркутска;

- по Красноярскому узлу: рассмотреть возможность строительства дополнительного по отношению к действующему по приказу обходу Бугач-Красноярск-Северный-Красноярск-Восточный на участке Бугач-Коркино

Бошняково (Берёзовка), что исключит проезд по территории г. Красноярска (при следовании поездов из Бийска (Зап.-Сиб. ж.д.) на Ангасолку (Вост.-Сиб. ж.д.)).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мартынюк, Игорь Владимирович, 2007 год

1. Лисенков В.М. Статистическая теория безопасности движения поездов. -М.: ВИНИТИ РАН, 1999. 332 е.: ил.

2. Безопасность движения поездов и подвижного состава железных дорог. Термины и определения: Проект стандарта отрасли / Косарев Л.Н., Рудановский В.М. и др. М.: МПС России, 1997.- 27 с.

3. Соколов Э.М., Шейнкман Л.Э. Безопасность транспортирования взрывчатых материалов по железной дороге и концепция снижения риска // Безопасность жизнедеятельности. 2001. - №1. г. - С.11-17

4. Лисенков В.М. Методологические основы совершенствования системы управления безопасностью железнодорожных перевозок.// Сб. Трудов 2-й науч.-практ. конф. «Безопасность движения поездов». М.:МИИТ. - 2000. -C.I-10

5. Лисенков А.В. Принципы нахождения прогнозируемых показателей безопасности движения поездов с интервальными оценками.// Мат-лы 3-й науч.-практ. конф. "Безопасность движения поездов".- М.: МИИТ. 2001. С. IV-45.

6. Лисенков В.М., Бестемьянов П.Ф. Методика сравнения реального уровня движения поездов с нормируемым. // Мат-лы 2-й науч.-практ. конф. "Безопасность движения поездов". М.:МИИТ. 2000. - C.II-12.

7. Тесленко И.О. Совершенствование условий перевозки опасных грузов на железнодорожном транспорте: Автореф. дис. канд. технич. наук. -Новосибирск, 2002. 20с.

8. Гуда А.Н., Мартынюк И.В. Оптимизация управления рисками возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте // Тр. всерос. науч.-практ. конф. «Транспорт 2006». Ч. 3. Ростов н/Д: РГУПС. 2006.- С. 296-297.

9. Мартынюк И.В. О разработке принципов и методов прогнозной оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте И Наука и техника транспорта, 2006. № 4. - С. 52-58.

10. Анализ работы дорожных комиссий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (НКЧС) в 2004 году и уточнение задач на 2005 год. // М.: ЦРБ ОАО «РЖД». 2004. - 64 с.

11. Безопасность движения поездов и подвижного состава железных дорог. Методы анализа риска возникновения опасного события: Проект стандарта отрасли / Косарев Л.Н., Рудановский В.М. и др. М.: МПС России, 1997.- 25 с.

12. Сложные системы / Шаракашане А.С., Железнов И.Г., Иваницкий В.А. -М.: Высшая школа ,1977. 247 с.

13. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах ОАО «РЖД» в 2005 г. М.: ОАО «РЖД», 2006. - 313 с.

14. Анализ состояния безопасности движения на железных дорогах ОАО «РЖД» в 2004 г. -М.: ОАО «РЖД», 2005. 228 с.

15. Сборник материалов по безопасности движения // Министерство путей сообщения РФ, Департамент безопасности движения и экологии. Пермь. Звезда, 1997.-237с.

16. Котик М.А., Емельянов A.M. Природа ошибок человека-оператора. -М.: Транспорт, 1993 г. 252 с.

17. Махутов Н.А., Петров В.П., Сергеев Г.С. Современное состояние проблем безопасности в промышленно развитых странах // ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1994. - Вып.4. - с. 2-36.

18. Sixth Report of the Royal Comission on Enoironmental Polution, (1976) paragraph 111. ИК. 1976. - 90 p.

19. Оценка риска Сургутского нефтехимического комплекса/Азиев Р.Г., Швыряев А.А. и др.- М.: МГУ, 1990. С. 21- 29.

20. Елохин А.Н. К вопросу определения критериев приемлемости риска // ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1994. Вып.8. - с. 42-61.

21. Заде JI.A. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию решений. -М.: Мир, 1976. 127с.

22. Barlow W.R., Hunter L., Proschan F. Probabilistic Models in Reliabiliti Theory. John Wiley & Sons. Inc., New York. 1962. p. 214-232.

23. Barlow R. E., Proschan F.H. Mathematical Theory of Reliabiliti, John Wiley & Sons. Inc., New York. 1965 p. 17-32.

24. Barlow R. E., Scheuer E.M., An Introduction to Reliabiliti Theory, CEIR, nc., 1969.-p. 118-123.

25. WASH 1400, as cited by Wall I. A. Some Insights from the Reactor Safety Study. Office of Nuclear Regulatory Research, U. S. NRC. 511 p.

26. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. М.: 1996. - 208 с.

27. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. О разработке принципов и методов оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте//Труды Третьей науч.-практ. конф. "Безопасность движения поездов". М., 2002. - С. II-21.

28. Мартынюк И.В., Попов О.Н., Флегонтов Н.С. Результаты применения методологии оценки рисков возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте//Труды Третьей науч.-практ. конф. "Безопасность движения поездов". М., 2002. - С. II-20.

29. Хенли Э. Дж., Кумамото X. Надёжность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984. - 524 с.

30. Еще раз о риске. Азанов С.Н., Вангородский С.Н., Корнейчук Ю.Ю. и др. // ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1999-Вып.7.- С.32-51.

31. Пузанов Ю.В. Еще и еще раз о риске// ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 2000. - Вып. 2. - С. 220-221.

32. Костров А.В. Еще раз о риске: обсуждение продолжается// ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. -2000. Вып. 4. - С. 160-162.

33. Костров А.В., Ткачева А.А. Защита населения и территорий: семантический анализ, синтез и формализация ключевых терминов // ВИНИТИ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 2000 -Вып.6. - С. 24-47.

34. Руководящий документ (проект). Методы анализа риска возникновения чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте / Флегонтов Н.С., Мартынюк И.В., Попов О.Н. Ростов н/Д: РГУПС. - 2002. - 45 с.

35. Обоснование методики оценки рисков / Флегонтов Н.С., Мартынюк И.В., Попов О.Н. Ростов н/Д: РГУПС. - 2001. - 31 с.

36. СТО ОАО «РЖД» 1.02.004-2006. Безопасность железнодорожных перевозок. Методика расчёта эксплуатационных показателей безопасности движения поездов М., ОАО «РЖД» , 2006. - 47 с.

37. Андросюк В.Н., Рудановский В.М. Перевозка взрывчатых материалов по железной дороге М., 2003- 422 с.

38. Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам. М.: Транспорт, 1997.- 253 с.

39. Мартынюк И.В. Выбор оптимальных маршрутов перевозок опасных грузов по результатам оценки рисков возникновения нарушений безопасности движения и ущербов от них // Вестник РГУПС. Ростов н/Д: 2006. - №3.1. С.103-106.

40. Полубаринова-Кочина П.Я., Пряжинская В.Г., Эмих В.Н. Математические методы в вопросах орошения. М.: Наука, 1969. - 414 с.

41. Полубаринова-Кочина П.Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977.-664 с.

42. Гриценко А.И., Акопова Г.С., Максимов В.М. Экология. Нефть и газ. М.: Наука, 1997.-598 с.

43. Балашов А. Д., Максимов В.М. Моделирование загрязнения верхнего почвенного слоя жидкими углеводородами. Основные направления в решении проблемы экологического риска топливно-энергетического комплекса. М.: ВНИИГаз, 1994. - С. 43-49.

44. Аравин В.И., Нумеров С.Н. Фильтрационные расчеты гидротехнических сооружений. М.: Архитектура, 1955. - 291 С.

45. Организация и тактика тушения пожаров в подвижном составе железнодорожного транспорта: Рекомендации.-М.: ВНИИПО, 1987.- 81 с.

46. Матвеев С.И., Коугия В.А., Цветков В .Я. Геоинформационные системы и технологии на железнодорожном транспорте. М., 2002. - 287 с.

47. Веремеенко Б.А., Гуда А.Н., Мартынюк И.В. Геоинформационные технологии в сфере защиты окружающей среды на железнодорожном транспорте// Аннотации докл. Пятой Юбил. Междун. науч.-практ. конф. «ТелекомТранс-2007»». Ростов н/Д: РГУПС, 2007. - С. 23-25.

48. Безопасность движения поездов и подвижного состава железных дорог. Количественные показатели безопасности движения: Проект стандарта отрасли/ Косарев JI.H., Рудановский В.М. и др. М.: МПС России, 1997,- 21 с.

49. Шейдеггер А.Е. Физические аспекты природных катастроф. Пер. с англ. -М.: Недра, 1981.-232 с.

50. Борисов А.А. Климаты СССР. Изд. 3-е, М. «Просвещение». 1967.- 296 с.

51. Справочное пособие к СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология» -М.: НИИСФ Госстроя СССР, 1989. 90с.

52. ВНИИГОЧС); рук. Шахраманьян М.А., исполн. Ларионов В.И. и др.., М. 2002.- 166 с.

53. Шойгу С.К., Болов В.Р. Теоретические предпосылки оценки опасности территории и рисков чрезвычайных ситуаций //Анализ и оценки природных рисков в строительстве. М., 1997 - С.74-75.

54. Рагозин А.Л. Современное состояние и перспективы оценки и управления природными рисками в строительстве //Анализ и оценка природного и техногенного риска в строительстве М., 1995 - С.9-25.

55. Шеко А.И. Прогноз активности экзогенных геологических процессов, оценка опасности и риска в системе обеспечения безопасности //Анализ и оценка природ, рисков в строительстве М., 1997.- С.76-77.

56. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира М., 1997.

57. Кадастр лавин СССР-Л.: Гидрометеоиздат, 1986,1989,1991,-Тома 1-20.

58. Лавиноопасные районы Советского Союза М.: Изд-во МГУ, 1970 - 200 с.

59. Северский И.В., Благовещенский В.П. Оценка лавинной опасности горной территории. Алма-Ата: Наука, 1983-220с.

60. Общее сейсмическое районирование территории Российской федерации ОСР-97. Комплект карт и другие материалы для Строительных норм и правил -СНиП "Строительство в сейсмических районах". М.: ОИФЗ, 1998.

61. Определение расчетных гидрологических характеристик: СНиП 2.01.14-83. М.: Госкомгидромет СССР, 1983. -46с.

62. План формирования грузовых поездов. Часть 1. М.: ОАО "РЖД", 2004. -391с.

63. План формирования грузовых поездов. Часть 2. М.: ОАО "РЖД", 2004. -240 с.

64. Мартынюк И.В., Попов О.Н. Об особенностях применения стандартов организации СТО ОАО «РЖД» серии "Безопасность железнодорожных перевозок"// Труды Седьмой науч.-практ. конф. "Безопасность движения поездов" (дополнение). М., 2006. - С. 2.

65. Мартынюк И.В., Попов О.Н. О проблемных вопросах технического регулирования на железнодорожном транспорте // Труды Седьмой науч.-практ. конф. "Безопасность движения поездов" (дополнение). М., 2006. - С. 2-3.1. УТВЕРЖДАЮ»1. УТВЕРЖДАЮ»

66. Первый заместитель начальника Северо-Кавказской железной дороги -филиала ОАО «Российские железные доро2007 г.1. В. А. Жуков1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертации Мартынюка Игоря Владимировича

67. Заместитель начальника дороги Главный ревизор по безопасности движения1. Н.И. Залавский

68. Заместитель Главного ревизс ~ по безопасности движения1. С.В. Крутиков

69. Дорожный ревизор по опасным грузам1. В.Н. Кузьменко

70. Директор научно-исследовательскойя

71. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

72. РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ» СО АО «РЖД»)

73. Департамент безопасности движения

74. Новая Басмвнная ул., 2, Москва, 1 СГ71 ~74 Тел.: ИЭ5. 262-54-79, фвкс: (495) 2B2-4Q-1 4 e-msil: rzd®rzd.ru, www.rzd.ru

75. РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ (МЧС РОССИИ)

76. Театральный проезд, 3, Москва, 109012 Тел.: [phone]; факс: [phone] Телетайп: 114-833 «ОПЕРОН» E-mail: [e-mail]- № tf-S^1. На№от1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертационной работы Мартынюка Игоря Владимировича

77. Председатель комиссии: Члены комиссии:I